CN220439540U - 脱扣装置及断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于低压电器技术领域，公开了脱扣装置及断路器。脱扣装置包括牵引杆、热脱扣机构和磁脱扣机构，牵引杆能够旋转以释放锁扣。热脱扣机构包括热元件和热双金属片，热双金属片的一端与热元件相连接，热双金属片的另一端对准牵引杆，以使热双金属片弯曲时能够推动牵引杆旋转。磁脱扣机构包括线圈、静铁芯、动铁芯和杠杆，动铁芯的一端活动穿设热元件且与杠杆的一端活动连接，静铁芯与动铁芯的另一端正对设置，线圈套设于静铁芯外侧，杠杆的另一端对准牵引杆，动铁芯向静铁芯移动时能够驱动杠杆转动，以推动牵引杆旋转。该脱扣装置能够减小热元件对线圈的影响，提高了磁脱扣机构的脱扣精度。

Description

脱扣装置及断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，尤其涉及脱扣装置及断路器。

背景技术

人们对用电安全的要求日趋严格，带电流保护动作塑壳断路器因其结构紧凑，体积小，性价比高而得到广泛应用。脱扣器是断路器中重要的机构，脱扣器的作用是将电能转换为机械动作，在接收到脱扣信号时使得塑壳断路器分闸。

脱扣器一般为热磁式脱扣器，热磁式脱扣器由热脱扣机构和磁脱扣机构组成，磁脱扣机构的线圈缠绕在柱状静铁心上，短路电流流经线圈，其与静铁心共同产生一个磁场；短路时动铁芯在磁场力作用下克服弹簧的作用力动作。热脱扣机构包括热元件和热双金属片，软联结将热元件和/或热双金属片串联到电路中以感应过载信号，保证断路器能稳定可靠切断故障电流。

现有的热磁式脱扣器，线圈与热元件紧贴设置，热元件产生的热量对线圈的影响较大，导致磁脱扣机构的脱扣精度，可能引发用电安全事故。

因此，亟需对脱扣装置及断路器进行改进，以解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种脱扣装置，能够减小热元件对线圈的影响，提高了磁脱扣机构的脱扣精度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

脱扣装置，包括：

牵引杆，所述牵引杆能够旋转以释放锁扣；

热脱扣机构，包括热元件和热双金属片，所述热双金属片的一端与所述热元件相连接，所述热双金属片的另一端对准所述牵引杆，以使所述热双金属片弯曲时能够推动所述牵引杆旋转；

磁脱扣机构，包括线圈、静铁芯、动铁芯和杠杆，所述动铁芯的一端活动穿设所述热元件且与所述杠杆的一端活动连接，所述静铁芯与所述动铁芯的另一端正对设置，所述线圈套设于所述静铁芯外侧，所述杠杆的另一端对准所述牵引杆，所述动铁芯向所述静铁芯移动时能够驱动所述杠杆转动，以推动所述牵引杆旋转。

作为可选方案，所述热双金属片的远离所述热元件的一端设置有推杆，所述推杆用于推动所述牵引杆。

作为可选方案，所述杠杆包括相连接的连接部和推动部，所述连接部与所述动铁芯相连接，所述推动部连接于所述连接部的一侧并避开所述热双金属片，所述推动部的远离所述连接部的一端对准所述牵引杆。

作为可选方案，所述推动部设置为C型，所述推动部的中部向所述线圈的方向折弯。

作为可选方案，所述磁脱扣机构还包括：

磁轭，所述线圈和所述静铁芯设置于所述磁轭内部。

作为可选方案，所述脱扣装置还包括：

绝缘件，设置于所述磁轭和所述热元件之间，所述动铁芯活动穿设所述绝缘件。

作为可选方案，所述热双金属片上设置有防呆结构，所述防呆结构用于识别所述热双金属片上与所述热元件连接的表面。

作为可选方案，所述脱扣装置还包括：

软联结，所述软联结的一端连接于所述热双金属片，所述软联结的另一端连接于所述线圈，所述软联结与所述热双金属片的连接点与所述防呆结构之间间隔预设距离。

作为可选方案，所述磁脱扣机构还包括：

复位弹性件，设置于所述静铁芯和所述动铁芯之间，所述复位弹性件能够驱动所述动铁芯向远离所述静铁芯的方向移动。

本实用新型的另一个目的在于提供一种断路器，能够在电路过载或短路时精准脱扣，工作稳定可靠。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

断路器，包括断路器主体，还包括如上所述的脱扣装置，所述脱扣装置用于驱动所述断路器主体分闸。

有益效果：

本实用新型提出的脱扣装置，通过将动铁芯设置为活动穿设热元件，静铁芯与动铁芯正对设置，线圈套设于静铁芯外侧，使线圈仅有一端朝向热元件，能够与热元件隔离开，减小热元件对线圈的影响，提高了磁脱扣机构的脱扣精度。

本实用新型提出的断路器，通过采用上述的脱扣装置，提高了过载和短路的保护精度，提高了工作可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的脱扣装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的脱扣装置的剖视结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的热脱扣机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的脱扣装置去除罩壳的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的杠杆与动铁芯的连接示意图；

图6是本实用新型实施例提供的绝缘件的结构示意图。

图中：

1、牵引杆；

2、热脱扣机构；21、热元件；211、第一板；2111、第一避让孔；212、第二板；213、紧固螺钉；22、热双金属片；221、防呆结构；23、推杆；24、软联结；

3、磁脱扣机构；31、线圈；32、静铁芯；33、动铁芯；331、动铁芯主体；332、限位凸起；333、抵接部；34、杠杆；341、连接部；3411、安装槽；3412、第二避让孔；342、推动部；3421、转轴；35、磁轭；351、磁轭主体；352、盖板；36、复位弹性件；37、罩壳；371、卡扣；38、线圈骨架；

4、绝缘件；41、绝缘主体；42、定位凸起。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种脱扣装置及包括该脱扣装置的断路器，断路器还包括断路器主体，脱扣装置用于驱动断路器主体分闸。断路器主体为现有技术中的各种类型的断路器的主体部分，对其具体的结构在此不再详细赘述。

如图1和图2所示，本实施例提出的脱扣装置包括牵引杆1、热脱扣机构2和磁脱扣机构3，牵引杆1能够旋转以释放断路器的锁扣，从而引发断路器脱扣。热脱扣机构2包括热元件21和热双金属片22，热双金属片22的一端与热元件21相连接，热双金属片22的另一端对准牵引杆1，以使热双金属片22弯曲时能够推动牵引杆1旋转。磁脱扣机构3包括线圈31、静铁芯32、动铁芯33和杠杆34，动铁芯33的一端活动穿设热元件21且与杠杆34的一端活动连接，静铁芯32与动铁芯33的另一端正对设置，线圈31套设于静铁芯32外侧，杠杆34的另一端对准牵引杆1，动铁芯33向静铁芯32移动时能够驱动杠杆34转动，以推动牵引杆1旋转。

通过将动铁芯33设置为活动穿设热元件21，静铁芯32与动铁芯33正对设置，线圈31套设于静铁芯32外侧，使线圈31仅有一端朝向热元件21，能够与热元件21隔离开，减小热元件21对线圈31的影响，提高了磁脱扣机构3的脱扣精度。

可选地，如图2所示，线圈31设置为双层结构，每层呈纵向分布形态，线圈31缠绕后的中心线沿水平方向延伸。热元件21和热双金属片22竖直设置，线圈31仅左端靠近热元件21，极大地减小了热元件21发热对线圈31的影响。

进一步地，如图3所示，热元件21设置为L型，包括相垂直的第一板211和第二板212，第一板211上设置有第一避让孔2111，动铁芯33从第一避让孔2111穿过，热双金属片22连接于第一板211的上端，并位于第一板211的远离线圈31一侧，热双金属片22向上延伸至正对牵引杆1。第二板212通过紧固螺钉213与其他部件进行连接，以对热元件21进行固定。可选地，热双金属片22的一端与热元件21铆接或者焊接相连接。

如图3所示，为了更方便推动牵引杆1转动，热双金属片22的远离热元件21的一端设置有推杆23，推杆23用于推动牵引杆1。推杆23可采用螺钉，热双金属片22的顶端设置有螺纹孔，将螺钉拧入螺纹孔即可实现推杆23的安装；同时，通过拧转螺钉可以调节推杆23与牵引杆1的间距，实现有效脱扣。推杆23左右延伸设置于热双金属片22上，热双金属片22受热弯折时，推杆23向左移动，推动牵引杆1逆时针旋转以释放锁扣，达到脱扣的目的。

通过调整螺钉旋入热双金属片22顶端的距离，空置热脱扣的阈值。即，螺钉旋入的越多，螺钉的尖端与牵引杆1的距离越近，热双金属片22所需弯曲的程度越低，线路负载产生的热量越低，热脱扣的阈值越低，线路所允许的功率越低。

如图3所示，热双金属片22为一平板结构，而热双金属片22的弯折具有方向性，为了能够正确区分热双金属片22上与热元件21连接的表面，避免热双金属片22装反，在热双金属片22上设置有防呆结构221，防呆结构221用于识别热双金属片22上与热元件21的表面。

具体地，防呆结构221为设置于热双金属片22上的槽口，热双金属片22连接于热元件21前，使槽口朝向预设方向，如图3所示，槽口朝向后侧，槽口具体的朝向与热双金属片22设计的弯折方向有关，根据实际情况确认即可。

进一步地，如图4所示，脱扣装置还包括软联结24，软联结24的一端连接于热双金属片22，软联结24的另一端连接于线圈31，软联结24用于将热双金属片22串联到电路中以感应过载信号，软联结24与热双金属片22的连接点与防呆结构221之间间隔预设距离，通过防呆结构221对软联结24在热双金属片22上的连接点进行定位。

如图4所示，动铁芯33穿设于第一板211的中间位置，热双金属片22设置于第一板211上端的中间位置，连接于动铁芯33的杠杆34向牵引杆1的方向延伸时，将会与热双金属片22发生干涉，为此，本实施例中对杠杆34进行结构设计。具体地，杠杆34包括相连接的连接部341和推动部342，连接部341与动铁芯33相连接，推动部342连接于连接部341的一侧并避开热双金属片22，推动部342的远离连接部341的一端对准牵引杆1。通过将杠杆34设置为包括连接部341和推动部342，使推动部342连接于连接部341的后侧，与连接部341产生前后错位，从而能够使连接部341与热双金属片22相错开，避免杠杆34与热双金属片22产生干涉。

进一步地，推动部342设置为C型，推动部342的中部向线圈31的方向折弯，使推动部342远离连接部341的一端向牵引杆1的方向延伸，从而能够推动牵引杆1转动。

通过将杠杆34设置为包括连接部341和推动部342，推动部342设置为C型结构，使推动部342折弯后占用线圈31上方的空间，为推动部342的推动牵引杆1的一端预留出空间，相对于推动部342直接向上延伸的方案，有利于减小牵引杆1与热双金属片22之间的设计距离，从而减小整个脱扣装置的设计尺寸，有利于断路器整体结构的小型化设计。

进一步地，如图5所示，动铁芯33包括动铁芯主体331、限位凸起332和抵接部333，动铁芯主体331的远离静铁芯32的一端设置有限位凸起332，动铁芯主体331的朝向静铁芯32的一端设置有抵接部333，抵接部333和限位凸起332的外径大于动铁芯主体331的外径。连接部341的底侧面上设置有安装槽3411，连接部341的右侧面上设置有第二避让孔3412，第二避让孔3412与安装槽3411相连通，动铁芯33的限位凸起332安装于安装槽3411内，且动铁芯主体331限位于第二避让孔3412内，第二避让孔3412的宽度小于限位凸起332的外径，以防止限位凸起332从第二避让孔3412脱出。

如图1和图5所示，为了对杠杆34进行支撑，磁脱扣机构3还包括罩壳37，罩壳37设置于线圈31外侧，杠杆34的推动部342的前后两侧设置有转轴3421，转轴3421转动连接于罩壳37上。转轴3421可采用实心金属轴或者空心的金属管，能够支撑杠杆34转动即可，对其具体材质在此不做限制。

此时，转轴3421位于线圈31的上侧，杠杆34对牵引杆1的上端施加推力，以推动牵引杆1转动。在其他实施例中，还可以使转轴3421位于线圈31的中心线的下侧，使杠杆34能够拉动牵引杆1的下端逆时针转动，也能够达到脱扣目的，对应地调整杠杆34结构和形状即可。

可选地，如图1和图2所示，磁脱扣机构3还包括磁轭35，线圈31和静铁芯32设置于磁轭35内部。具体地，磁轭35设置于罩壳37内，罩壳37上设置有卡扣371，卡扣371卡于磁轭35，以对磁轭35进行限位固定。

如图4所示，磁轭35包括磁轭主体351和盖板352，磁轭主体351设置为U型，盖板352插接于磁轭主体351的U型开口处，静铁芯32连接于磁轭主体351，动铁芯33连接杠杆34的一端穿设盖板352。通过将磁轭35设置为分体式结构，方便对静铁芯32、动铁芯33以及线圈31等结构的安装。

进一步地，如图4所示，脱扣装置还包括绝缘件4，绝缘件4设置于磁轭35和热元件21之间，动铁芯33活动穿设绝缘件4。通过设置绝缘件4，隔离开磁轭35和热元件21，提高绝缘性，还能够起到隔热作用，进一步降低热元件21向线圈31的热量传导。

可选地，结合图6，绝缘件4包括相连接的绝缘主体41和定位凸起42，绝缘主体41贴合于磁轭35设置，定位凸起42插入第一避让孔2111内，定位凸起42设置为环形，动铁芯33从定位凸起42穿过。

进一步地，请返回参阅图2，磁脱扣机构3还包括复位弹性件36，复位弹性件36设置于静铁芯32和动铁芯33之间，复位弹性件36能够驱动动铁芯33向远离静铁芯32的方向移动。复位弹性件36可采用压缩弹簧或扭簧。

线圈31绕设于线圈骨架38上，线圈骨架38为筒状结构，静铁芯32、复位弹性件36和动铁芯33设置于线圈骨架38内。

当断路器主回路电流过载达到一定程度时，电流经过热元件21，流经热双金属片22，热双金属片22受热弯曲，带动推杆23向牵引杆1方向移动，使推杆23推动牵引杆1旋转以释放锁扣，达到脱扣的目的。

当断路器主回路通过短路电流时，电流流过线圈31，使线圈31产生电磁力，动铁芯33克服复位弹性件36的弹力而向静铁芯32的方向移动吸合，带动杠杆34转动，使推动部342的上端推动牵引杆1旋转以释放锁扣，达到脱扣的目的。脱扣后，在复位弹性件36的弹力力下使杠杆34复位。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.脱扣装置，其特征在于，包括：

牵引杆(1)，所述牵引杆(1)能够旋转以释放锁扣；

热脱扣机构(2)，包括热元件(21)和热双金属片(22)，所述热双金属片(22)的一端与所述热元件(21)相连接，所述热双金属片(22)的另一端对准所述牵引杆(1)，以使所述热双金属片(22)弯曲时能够推动所述牵引杆(1)旋转；

磁脱扣机构(3)，包括线圈(31)、静铁芯(32)、动铁芯(33)和杠杆(34)，所述动铁芯(33)的一端活动穿设所述热元件(21)且与所述杠杆(34)的一端活动连接，所述静铁芯(32)与所述动铁芯(33)的另一端正对设置，所述线圈(31)套设于所述静铁芯(32)外侧，所述杠杆(34)的另一端对准所述牵引杆(1)，所述动铁芯(33)向所述静铁芯(32)移动时能够驱动所述杠杆(34)转动，以推动所述牵引杆(1)旋转。

2.根据权利要求1所述的脱扣装置，其特征在于，所述热双金属片(22)的远离所述热元件(21)的一端设置有推杆(23)，所述推杆(23)用于推动所述牵引杆(1)。

3.根据权利要求2所述的脱扣装置，其特征在于，所述杠杆(34)包括相连接的连接部(341)和推动部(342)，所述连接部(341)与所述动铁芯(33)相连接，所述推动部(342)连接于所述连接部(341)的一侧并避开所述热双金属片(22)，所述推动部(342)的远离所述连接部(341)的一端对准所述牵引杆(1)。

4.根据权利要求3所述的脱扣装置，其特征在于，所述推动部(342)设置为C型，所述推动部(342)的中部向所述线圈(31)的方向折弯。

5.根据权利要求1-4任一项所述的脱扣装置，其特征在于，所述磁脱扣机构(3)还包括：

磁轭(35)，所述线圈(31)和所述静铁芯(32)设置于所述磁轭(35)内部。

6.根据权利要求5所述的脱扣装置，其特征在于，所述脱扣装置还包括：

绝缘件(4)，设置于所述磁轭(35)和所述热元件(21)之间，所述动铁芯(33)活动穿设所述绝缘件(4)。

7.根据权利要求1-4任一项所述的脱扣装置，其特征在于，所述热双金属片(22)上设置有防呆结构(221)，所述防呆结构(221)用于识别所述热双金属片(22)上与所述热元件(21)连接的表面。

8.根据权利要求7所述的脱扣装置，其特征在于，所述脱扣装置还包括：

软联结(24)，所述软联结(24)的一端连接于所述热双金属片(22)，所述软联结(24)的另一端连接于所述线圈(31)，所述软联结(24)与所述热双金属片(22)的连接点与所述防呆结构(221)之间间隔预设距离。

9.根据权利要求1-4任一项所述的脱扣装置，其特征在于，所述磁脱扣机构(3)还包括：

复位弹性件(36)，设置于所述静铁芯(32)和所述动铁芯(33)之间，所述复位弹性件(36)能够驱动所述动铁芯(33)向远离所述静铁芯(32)的方向移动。

10.断路器，包括断路器主体，其特征在于，还包括如权利要求1-9中任一项所述的脱扣装置，所述脱扣装置用于驱动所述断路器主体分闸。